DE19900156A1 - Verfahren zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen Pulvers aus amorpher Kieselsäure - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen Pulvers aus amorpher Kieselsäure

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Abstract

Es wird ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure, die beispielsweise als Filtrationshilfe verwendbar sind, offenbart, bei dem zur Herstellung von Calciumsilicat-Teilchen eine hydrothermale Reaktion durchgeführt und die Calciumsilicat-Teilchen nach der oder ohne Carbonisierung durch Reaktion mit Kohlendioxid mit einer Säure unter Bildung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure entkalkt und anschließend die Teilchen aus amorpher Kieselsäure getrocknet werden. Im Unterschied zu herkömmlichen Verfahren, bei denen das starke Schrumpfen der wasserfeuchten Kuchen aus amorpher Kieselsäure im Trocknungsschritt unvermeidbar ist und die Qualität des Produktes nachteilig beeinflußt, wird vor dem Trocknen des nassen Kuchens als letzter Schritt eine Behandlung in einem flüssigen Medium, bei dem es sich um ein Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel wie Ethylalkohol in einem bestimmten Verhältnis handelt, vorgenommen, so daß das Trocknen des nassen Kuchens ohne die sich aufgrund der hohen Oberflächenspannung des Wassers, die für das Schrumpfen der nassen Kuchen während des Trocknens verantwortlich ist, ergebenden Nachteile erfolgt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines qualitativ hochwertigen Pulvers aus amorpher Kieselsäure oder insbesondere ein leistungsfähiges Verfahren zur Her­ stellung von qualitativ hochwertiger amorpher Kieselsäure in Form eines Pulvers, das als Adjuvansbestandteil in ver­ schiedenen Arten von Kosmetik- und Toilettenartikel- Zubereitungen, als Trägermaterial von in chemischen Reak­ tionen verwendeten Katalysatoren zum Stützen des kataly­ tisch wirksamen Bestandteils darauf und als Filtrationshil­ fe mit einem hohen Filtrationskoeffizienten in Verfahren zur Feststoff-Flüssigkeit-Trennung aufgrund der hohen Säu­ rebeständigkeit, des hohen Weißgrades und der großen spezi­ fischen Oberfläche verwendbar ist.
Bei der Durchführung der Feststoff-Flüssigkeit-Trennung durch Filtration einer flüssigen Suspension, die suspen­ dierte Feinstteilchen enthält, die leicht das Filtrations­ material, z. B. Filterpapier und Filtergewebe, verstopfen können, oder einer Suspension, in der die suspendierten Teilchen extrem fein sind und in sehr niedriger Kon­ zentration in der Suspension vorliegen, besteht ein einge­ führtes chemisch-technologisches Verfahren nach dem Stand der Technik darin, eine Filtrationshilfe in Form eines fei­ nen Pulvers, das typischerweise aus Diatomeenerde besteht, zu verwenden, und zwar durch Zugabe zu der zu filtrierenden Suspension oder durch Bilden einer Überzugsschicht auf dem Filtrationsmaterial, um die Filtrationsgeschwindigkeit oder die Klarheit des durch Filtration erhaltenen Filtrats zu erhöhen.
Da Diatomeenerde ein natürlich vorkommendes Mineralprodukt ist, gibt es in bezug auf den Teilchendurchmesser, die Kri­ stallitmorphologie und andere Eigenschaften eine große Vielzahl an Typen und Sorten von auf Diatomeenerde basie­ renden Filtrationshilfen, wodurch sich große Unterschiede im Filtrationsverhalten ergeben. Daher ist gewöhnlich eine sehr strenge und genaue Qualitätskontrolle bei der Herstel­ lung von auf Diatomeenerde basierenden Filtrationshilfen, z. B. während der Pulverisierungsschritte, der Teilchengrö­ ßeklassifikation und dergleichen, unerläßlich, was unver­ meidbar die Erhöhung der Herstellungskosten zur Folge hat.
Darüber hinaus tritt bei einigen Ländern der Welt das Pro­ blem auf, daß in bezug auf die Häufigkeit der Quellen und die Qualität der Lagerstätten von Diatomeenerde eine dauer­ hafte Versorgung mit qualitativ hochwertigen Diatomeenerde- Produkten als Grundmaterial von Filtrationshilfen nicht si­ chergestellt ist. Ferner enthält Diatomeenerde, was eine Eigenschaft von natürlich abgelagerten Mineralprodukten ist, immer eine beträchtliche Menge an Verunreinigungen, z. B. organische Materie und eisenhaltige Materie, so daß die Anwendbarkeit von auf Diatomeenerde basierenden Filtra­ tionshilfen auf dem Gebiet der pharmazeutischen Industrie mehr oder weniger Beschränkungen unterliegt. Daher ist es nahezu immer erforderlich, daß auf Diatomeenerde basierende Filtrationshilfen einer arbeitsaufwendigen Vorbehandlung unterzogen werden, um die Verunreinigung des damit fil­ trierten Materials mit aus der Filtrationshilfe stammender organischer Materie zu minimieren. Die eisenhaltigen Verun­ reinigungen sind in den in der Nahrungsmittelindustrie und Erdölindustrie verwendeten Filtrationshilfen besonders un­ erwünscht, weil die Produkte durch die eisenhaltigen Verun­ reinigungen unvermeidbar verfärbt werden.
Andererseits werden jetzt umfangreiche Untersuchungen hin­ sichtlich der Verwendung von Calciumsilicat-Teilchen, die durch hydrothermale Reaktion eines kieselsäurehaltigen Ma­ terials und eines calciumhaltigen Materials erhalten wur­ den, als Filtrationshilfe durchgeführt. Die Calciumsilicat- Produkte haben zwar einen gut kontrollierten Teilchendurch­ messer und eine Kristallmorphologie, die sich für eine be­ stimmte Anwendung eignet, wenn die Herstellungsbedingungen entsprechend ausgewählt werden, wobei sogar teure Verfahren zur Pulverisierung und Teilchengrößenklassifizierung nicht durchgeführt werden müssen, und sind auch von organischen und eisenhaltigen Verunreinigungen frei, wenn geeignete Ausgangsmaterialien verwendet werden, jedoch ist das größte Problem bei auf Calciumsilicat basierenden Filtrationshil­ fen ihre geringe Säurebeständigkeit, die ihre Verwendung unter sauren Bedingungen einschränkt.
In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme der auf Calciumsilicat basierenden Filtrationshilfen des Standes der Technik hat der Erfinder in den japanischen Patent Ko­ kai 7-206423 und 8-245215 ein verbessertes Verfahren zu de­ ren Herstellung offenbart, bei dem ein kieselsäurehaltiges Material und ein calciumhaltiges Material in einem speziel­ len Verhältnis vermischt werden und das Gemisch einer hy­ drothermalen Reaktion zur Bildung von Calciumsilicat unter­ zogen wird, das dann einer Hitzebehandlung bei einer Tempe­ ratur im Bereich von 800 bis 1200°C unterzogen wird, und in den japanischen Patent Kokai 8-245215 und 9-255323 ein Ver­ fahren, bei dem ein durch hydrothermale Reaktion erhaltenes Calciumsilicat-Pulver einer Carbonisierungsbehandlung un­ terzogen wird, der sich eine Behandlung mit einer wäßrigen sauren Lösung anschließt. Der Erfinder hat ferner ein Ver­ fahren zur Herstellung einer auf Calciumsilicat basierenden Filtrationshilfe entwickelt, bei dem eine wäßrige Auf­ schlämmung aus Calciumsilicat-Teilchen, die durch eine hy­ drothermale Reaktion unter speziellen Bedingungen erhalte­ nen wurde, mit einer Säure vermischt wird, um die Entkal­ kung der Calciumsilicat-Teilchen zu bewirken.
Ferner wird in der japanischen Patent Kokai 51-125699 ein Verfahren offenbart, bei dem Calciumsilicat-Teilchen einer Carbonisierungsreaktion unterzogen werden, um deren Abbau in amorphe Kieselsäure und Calciumcarbonat zu bewirken, worauf sich eine Säurebehandlung zur Auflösung des Calciumcarbonats un­ ter Zurücklassung der amorphen Kieselsäure als festes Pro­ dukt anschließt.
Ein großes Problem bei dem oben beschriebenen Verfahrens ist, daß dann, wenn die durch die Entkalkungsbehandlung er­ haltenen nassen Teilchen aus amorpher Kieselsäure getrock­ net werden, der nasse Teilchenkuchen stark schrumpft und sich verfestigt, so daß ein Pulver aus amorpher Kieselsäu­ re, das eine hochporöse Struktur beibehält und als Filtra­ tionshilfe geeignet ist, nicht mehr erhalten werden kann. Das Schrumpfen des Kuchens aus amorpher Kieselsäure beim Trocknen beruht vermutlich auf dem Mechanismus, daß dann, wenn das durch die hydrothermale Reaktion erhaltene Calci­ umsilicat mit einer Säure zum Auflösen der calciumhaltigen Bestandteile unter Bildung von amorpher Kieselsäure behan­ delt wird, sehr hydrophile Silanol-Hydroxygruppen gebildet werden, die mit einer großen Menge an Wasser auf den Kie­ selsäure-Teilchen kombinieren, so daß, wenn das Wasser im Trocknungsschritt durch Abdampfen entfernt wird, sehr star­ ke Kohäsionskräfte von mehreren Hundert kg/cm2 aufgrund der hohen Oberflächenspannung des Wassers zwischen den sekundä­ ren Teilchen oder zwischen den die sekundären Teilchen aus der amorphen Kieselsäure bildenden primären Teilchen wir­ ken, was eine Schrumpfung und Verfestigung des nassen Ku­ chens aus Teilchen aus amorpher Kieselsäure zur Folge hat.
Das oben erwähnte Problem des Schrumpfens eines nassen Ku­ chens aus Teilchen aus amorpher Kieselsäure durch Trocknung kann zum Teil gelöst werden, indem die nassen Teilchen vor der Trocknung wiederholt mit Aceton gewaschen werden. Die das Schrumpfen verhindernde Wirkung dieses Verfahrens ist jedoch bei weitem nicht vollkommen, und wenn das Ausgangs- Calciumsilicat eine besonders geringe Kristallinität auf­ weist, hat die daraus erhaltene amorphe Kieselsäure eine hohe spezifische Oberfläche, so daß die Wirksamkeit des Verfahrens sehr eingeschränkt ist, von den wirtschaftlichen Problemen wegen der Kosten durch die Verwendung eines gro­ ßen Volumens an teurem Aceton ganz abgesehen.
Als alternatives Verfahren zum Trocknen eines nassen Ku­ chens aus Teilchen aus amorpher Kieselsäure wird eine wäß­ rige Aufschlämmung aus den Teilchen der Sprühtrocknung un­ terzogen. Dieses Verfahren ist jedoch wirtschaftlich sehr unvorteilhaft, da die Sprühdüse des Sprühtrockners durch die Teilchen leicht verstopft wird, sofern der Feststoffge­ halt der wäßrigen Aufschlämmung nicht unangemessen gering ist, beispielsweise 2 bis 3 Gewichts-% beträgt, so daß eine große Menge an Wärmeenergie zum Verdampfen des Wassers er­ forderlich ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, in Anbe­ tracht der oben beschriebenen Probleme der Verfahren des Standes der Technik zur Herstellung von Teilchen aus amor­ pher Kieselsäure, ein leistungsfähiges und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus qualitativ hoch­ wertiger amorpher Kieselsäure mit hohem Weißgrad und einer großen spezifischen Oberfläche bereit zustellen, die einen hohen Filtrationskoeffizienten ergeben, wenn sie als Fil­ trationshilfe verwendet werden, indem das größte Problem gelöst wird, nämlich das Schrumpfen eines nassen Kuchens aus Teilchen aus amorpher Kieselsäure beim Trocknen.
Das erfinderische Verfahren nach dem ersten Aspekt der Er­ findung zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kiesel­ säure umfaßt daher die folgenden Schritte:
  • (a) ein Gemisch aus einem kieselsäurehaltigen Material und einem calciumhaltigen Material wird einer hydrothermalen Reaktion in einem wäßrigen Medium unter Bildung einer wäßrigen Aufschlämmung aus Calciumsilicat-Teilchen unter­ zogen,
  • (b) die Calciumsilicat-Teilchen werden in Kontakt mit einem flüssigen Medium gebracht, bei dem es sich um ein Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel handelt, das eine Säure zur Entkalkung der Calciumsilicat-Teilchen unter Zurücklassung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure enthält, und
  • (c) die Teilchen aus amorpher Kieselsäure werden von dem flüssigen sauren Medium abgetrennt.
Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung umfaßt das Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure die folgenden Schritte:
  • (a) ein Gemisch aus einem kieselsäurehaltigen Material und einem calciumhaltigen Material wird einer hydrothermalen Reaktion in einem wäßrigen Medium unter Bildung von Calciumsilicat-Teilchen unterzogen,
  • (b) die Calciumsilicat-Teilchen werden in einem wäßrigen Me­ dium in Kontakt mit Kohlendioxid gebracht, um die Carbo­ nisierung der Calciumsilicat-Teilchen zu bewirken,
  • (c) die Calciumsilicat-Teilchen werden nach der Carbonisie­ rung in Schritt (b) in Kontakt mit einem flüssigen Medium gebracht, bei dem es sich um ein Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel handelt, das eine Säure zur Entkalkung der Calciumsili­ cat-Teilchen unter Zurücklassung von Teilchen aus amor­ pher Kieselsäure enthält, und
  • (d) die Teilchen aus amorpher Kieselsäure werden aus dem flüssigen Medium abgetrennt.
Nach dem dritten Aspekt der Erfindung umfaßt das Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure die folgenden Schritte:
  • (a) ein Gemisch aus einem kieselsäurehaltigen Material und einem calciumhaltigen Material wird einer hydrothermalen Reaktion in einem wäßrigen Medium unter Bildung von Calciumsilicat-Teilchen unterzogen,
  • (b) die Calciumsilicat-Teilchen werden in Kontakt mit einem wäßrigen Medium gebracht, das eine Säure zur Entkalkung der Calciumsilicat-Teilchen unter Zurücklassung von Teil­ chen aus amorpher Kieselsäure enthält,
  • (c) die Teilchen aus amorpher Kieselsäure werden in Kontakt mit einem flüssigen Medium gebracht, bei dem es sich um ein Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel handelt, und
  • (d) die Teilchen aus amorpher Kieselsäure werden von dem flüssigen Medium abgetrennt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In jedem der oben beschriebenen Verfahren nach dem ersten bis dritten Aspekt der Erfindung dient der erste Schritt zur Herstellung von Calciumsilicat-Teilchen durch eine hy­ drothermale Reaktion eines kieselsäurehaltigen Materials mit einem calciumhaltigen Material. Bei dem Verfahren zur hydrothermalen Reaktion handelt es sich um ein sehr übli­ ches, das keinen besonderen Beschränkungen unterliegt. Die Erfindung wird zwar sehr erfolgreich auf durch die hy­ drothermale Reaktion eines kieselsäurehaltigen Material mit einem calciumhaltigen Material erhaltenen Calciumsilicat- Teilchen angewendet, jedoch können auch verschiedene Arten von natürlich vorkommenden Calciumsilicat-Mineralien in Form eines Pulvers direkt dem zweiten und den weiteren Schritten der Behandlungen unterzogen werden. Beispiele für derartige natürliche Calciumsilicat-Mineralien sind: Tober­ molit, wenig kristallines Calciumsilicat, Xonotlit, Gyro­ lit, Faujasit, Wollastonit, Hillebrandit und dergleichen.
Bei der Durchführung der hydrothermalen Reaktion zur Her­ stellung von synthetischen Calciumsilicat-Teilchen werden ein kieselsäurehaltiges Material und ein calciumhaltiges Material in einem spezifizierten Molverhältnis CaO : SiO2 ver­ mischt und das Gemisch in einem wäßrigen Medium, das gege­ benenfalls ein Alkalihydroxid enthält, auf eine erhöhte Temperatur erhitzt, und zwar gewöhnlich unter Atmosphären­ überdruck. Als kieselsäurehaltiges Ausgangsmaterial können verschiedene Materialien verwendet werden, die kieselsäure­ haltige Bestandteile enthalten, beispielsweise Kieselstein, Quarz, amorphes Siliciumdioxid, feinverteilte Siliciumdi­ oxid-Pulver, Reishülsenasche, Flugasche, Natriumsilicat und dergleichen, und zwar einzeln oder in Form einer Kombinati­ on aus zwei oder mehreren Arten. Der Teilchendurchmesser dieser kieselsäurehaltigen Materialien unterliegt keinen besonderen Beschränkungen und kann in Abhängigkeit von der bestimmten beabsichtigten Anwendung der Teilchen aus amor­ pher Kieselsäure, die das Endprodukt bilden, gewählt wer­ den. Das calciumhaltige Ausgangsmaterial ist typischerweise Calciumoxid oder Calciumhydroxid.
Das oben erwähnte Molverhältnis CaO : SiO2, welches das Misch­ verhältnis der Ausgangsmaterialien bei der Durchführung der hydrothermalen Reaktion bestimmt, liegt vorzugsweise im Be­ reich von 0,3 bis 1,4. Wenn dieses Molverhältnis zu gering ist, bleibt eine wesentliche Menge an dem kieselsäurehalti­ gen Ausgangsmaterial nach der hydrothermalen Reaktion unum­ gesetzt, wodurch die Qualität des Endproduktes nachteilig beeinflußt wird, wohingegen, wenn dieses Molverhältnis zu hoch ist, das Reaktionsprodukt der hydrothermalen Reaktion nicht umgesetztes calciumhaltiges Material enthält, so daß eine unangemessen hohe Menge an Säure im Entkalkungsschritt zur Entfernung der calciumhaltigen Bestandteile erforder­ lich ist.
Bei der Durchführung der hydrothermalen Reaktion wird ein Gemisch aus den kieselsäurehaltigen und calciumhaltigen Ausgangsmaterialien in einem wäßrigen Medium suspendiert, das vorzugsweise ein Alkalihydroxid wie Natriumhydroxid enthält, um eine wäßrige Aufschlämmung zu bilden. Die Kon­ zentration an dem Alkalihydroxid liegt vorzugsweise im Be­ reich von 0,01 bis 1,0 mol/Liter, um die hydrothermale Re­ aktion zu beschleunigen und die Kristallmorphologie der Calciumsilicat-Teilchen entsprechend zu kontrollieren. Wenn das kieselsäurehaltige Ausgangsmaterial eine große Menge an Aluminiumoxid als Verunreinigung enthält, fallen beispiels­ weise manchmal sehr feine Kristallteilchen aus Hydrogarnet durch die hydrothermale Reaktion aus, jedoch wird die Bil­ dung von Hydrogarnet unterdrückt, indem die hydrothermale Reaktion in einem alkalischen wäßrigen Medium durchgeführt wird, was auch mit einer Beschleunigungswirkung auf die hy­ drothermale Reaktion verbunden ist. Dieser Vorteil läßt sich nicht vollständig erzielen, wenn die Konzentration an dem Alkalihydroxid geringer als 0,01 mol/Liter ist. Wenn die Konzentration an dem Alkalihydroxid in dem wäßrigen Me­ dium dagegen zu hoch ist, verschlechtert sich die Qualität der Teilchen aus amorpher Kieselsäure als Endprodukt. Bei­ spiele für geeignete Alkalihydroxide sind Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, die je nach Bedarf ein­ zeln oder in Form einer Kombination aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden können.
Die Menge an dem wäßrigen Medium in der wäßrigen Aufschläm­ mung in der hydrothermalen Reaktion unterliegt zwar keinen besonderen Beschränkungen, liegt aber vorzugsweise im Be­ reich des 5- bis 50fachen des Gewichts, bezogen auf die Ge­ samtmenge an kieselsäurehaltigen und calciumhaltigen Aus­ gangsmaterialien und unter Berücksichtigung der Reaktivität der hydrothermalen Reaktion und des Volumen­ ausnutzungsgrades des Reaktionsgefäßes dafür.
Die hydrothermale Reaktion wird bei einer Temperatur im Be­ reich von 70 bis 190°C durchgeführt, wobei gegebenenfalls ein Autoklav zur Druckbeaufschlagung verwendet wird. Wenn die Reaktionstemperatur zu niedrig ist, läuft die hydro­ thermale Reaktion nur mit einer für die Praxis unangemessen geringen Geschwindigkeit ab, wohingegen, wenn die Reaktion bei einer zu hohen Temperatur durchgeführt wird, ein gegen Druck widerstandsfähigeres Reaktionsgefäß erforderlich ist, was stets zu teuer ist, um wirtschaftlich vorteilhaft zu sein. Die hydrothermale Reaktion läuft unter dem sich ent­ sprechend der Temperatur von selbst ergebenden Druck ab, wobei aber, falls dies erforderlich ist, der Druck auf At­ mosphärenüberdruck erhöht werden kann. Bei der hydrotherma­ len Reaktion wird das Reaktionsgemisch, obwohl dies nicht unerläßlich ist, vorzugsweise mit einem Rührer mit einer geeigneten Rührgeschwindigkeit umgewälzt. Die hydrothermale Reaktion ist gewöhnlich innerhalb 1 bis 100 Stunden voll­ ständig abgelaufen, wobei dies aber von der Reaktions­ geschwindigkeit und anderen Faktoren abhängig ist. Wenn die hydrothermale Reaktion unter entsprechenden Bedingungen durchgeführt wird, ergibt sich eine wäßrige Aufschlämmung aus Calciumsilicat-Teilchen, die dann so wie sie anfällt dem zweiten Schritt des erfinderischen Verfahrens unterzo­ gen werden kann, wobei jedoch fakultativ die Calciumsili­ cat-Teilchen vom Hauptteil des wäßrigen Mediums durch Fest­ stoff-Flüssigkeit-Trennung befreit und der Behandlung im nächsten Schritt in Form eines nassen Kuchens unterzogen werden.
In dem erfinderischen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung werden die durch die hydrothermale Reaktion er­ haltenen Calciumsilicat-Teilchen einer Entkalkungsreaktion unterzogen, indem sie mit einem wäßrigen sauren Medium, bei dem es sich um ein eine Säure enthaltendes Gemisch aus Was­ ser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmit­ tel handelt, in Kontakt gebracht werden, um die calciumhal­ tigen Bestandteile darin so vollständig wie möglich aufzu­ lösen. Das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel, dessen Wirkung darin besteht, die Oberflächenspannung des wäßrigen Mediums zu erniedrigen, ist vorzugsweise eine or­ ganische Verbindung, die eine Ether-Bindung oder eine Acyl- Gruppe bilden kann, beispielsweise Methylalkohol, Ethylal­ kohol, Propylalkohol, Butylalkohol und Aceton, von denen Ethylalkohol bevorzugt ist. Diese mit Wasser mischbaren or­ ganischen Lösungsmittel können je nach Bedarf einzeln oder in Form einer Kombination aus zwei oder mehreren Arten ver­ wendet werden. Das Verhältnis mit Wasser mischbares organi­ sches Lösungsmittel zu Wasser in dem wäßrigen Medium zur Entkalkungsbehandlung liegt vorzugsweise im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 4, bezogen auf das Gewicht, wobei aber das Ver­ hältnis Wasser zu organisches Lösungsmittel in dem zu den Calciumsilicat-Teilchen gegebenen Gemisch unter Berücksich­ tigung von verschiedenen Faktoren, z. B. der zur Entkal­ kungsbehandlung verwendeten Säureart, der gewünschten Mor­ phologie der Teilchen aus amorpher Kieselsäure als Endpro­ dukt, des in der wäßrigen Aufschlämmung oder dem nassen Ku­ chen aus Calciumsilicat-Teilchen, die der Entkalkungsbe­ handlung unterzogen werden sollen, enthaltenen Gehalts an Wasser usw., ausgewählt wird.
Die in dem wäßrigen Medium zur Entkalkungsbehandlung der Calciumsilicat-Teilchen enthaltene Säure kann unter einer Vielzahl von anorganischen und organischen Säuren ausge­ wählt werden, z. B. Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure, Essigsäure und dergleichen, wobei es sich um solche Säuren handelt, die keine unlöslichen oder schwer löslichen Salze mit Calcium bilden. Andere Säuren, die unlösliche oder schwer lösliche Salze mit Calcium bilden, können auch ver­ wendet werden, wenn die Reinheit des Produktes in bezug auf Kieselsäure etwas geringer sein kann. Die in dem wäßrigen Medium zur Entkalkungsbehandlung enthaltene Menge an Säure muß ausreichen, um die calciumhaltigen Bestandteile der Calciumsilicat-Teilchen vollständig aufzulösen.
Das Volumen des säurehaltigen wäßrigen Mediums bei der Ent­ kalkungsbehandlung unterliegt keinen besonderen Beschrän­ kungen, sollte aber unter Berücksichtigung des Volumenaus­ nutzungsgrades des Reaktionsgefäßes und der Menge des darin verwendeten verhältnismäßig teuren organischen Lösungsmit­ tels ausreichend gering sein, vorausgesetzt, daß die Auf­ schlämmung aus Calciumsilicat-Teilchen eine zur wirksamen Umwälzung mit einem Rührer geeignete Konsistenz hat. Die Konzentration der Säure in dem säurehaltigen wäßrigen Medi­ um unterliegt ebenfalls keinen besonderen Beschränkungen und kann unter Berücksichtigung der Wirksamkeit der Entkal­ kungsreaktion ausgewählt werden.
Die Temperatur zur Entkalkungsbehandlung der Calciumsili­ cat-Teilchen unterliegt keinen besonderen Beschränkungen und der calciumhaltige Bestandteil kann selbst bei Raumtem­ peratur durch die Entkalkungsbehandlung vollständig aufge­ löst werden, wobei jedoch die Aufschlämmung vorzugsweise bei der Entkalkungsbehandlung auf eine Temperatur im Be­ reich von 40 bis 95°C erhitzt wird, um die Auflösungs­ geschwindigkeit der calciumhaltigen Bestandteile in dem sauren Medium zu beschleunigen und die das Schrumpfen ver­ hindernde Wirkung auf dem nassen Kuchen aus Teilchen aus amorpher Kieselsäure im Trocknungsschritt zu verstärken.
Die durch die Entkalkungsbehandlung in einem säurehaltigen flüssigen Medium erhaltenen Teilchen aus amorpher Kiesel­ säure werden dann vom Großteil des flüssigen Mediums durch ein geeignetes Feststoff-Flüssigkeit-Trennverfahren abge­ trennt, worauf nach dem Waschen mit Wasser, falls erforder­ lich, der nasse Kuchen aus Teilchen aus amorpher Kiesel­ säure durch Erhitzen getrocknet und, falls erwünscht, in ein feines Pulver aus diskreten Teilchen zerkleinert wird.
In dem erfinderischen Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung geht der oben beschriebenen Entkalkungsbehandlung der Calciumsilicat-Teilchen eine Carbonisierungsbehandlung voran, bei der Kohlendioxid-Gas in eine wäßrige Auf­ schlämmung der Calciumsilicat-Teilchen eingeblasen wird, um­ die calciumhaltigen Bestandteile in der wäßrigen Aufschläm­ mung in Calciumcarbonat umzuwandeln, so daß das Calciumsi­ licat zumindest zum Teil in amorphe Kieselsäure und Calci­ umcarbonat abgebaut wird. Die Carbonisierungsbehandlung des Calciumsilicats verbessert nämlich die Wirksamkeit der Säu­ rebehandlung zur Entkalkung in dem folgenden Schritt.
Die Carbonisierungsreaktion der Calciumsilicat-Teilchen in einem wäßrigen Medium kann sogar bei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck ablaufen. Es ist jedoch vorteilhafter, wenn die Carbonisierungsbehandlung bei einer erhöhten Tem­ peratur unter Druckbeaufschlagung mit Kohlendioxid-Gas durchgeführt wird, und zwar unter Berücksichtigung der Tat­ sache, daß die wäßrige Aufschlämmung der Calciumsilicat- Teilchen unmittelbar nach der hydrothermalen Reaktion immer noch eine hohe Temperatur hat und sich in einem mit Druck beaufschlagbaren Autoklaven befindet. Durch die folgende Entkalkungsbehandlung werden das durch die oben beschriebe­ ne Carbonisierungsbehandlung gebildete Calciumcarbonat und nicht umgesetztes, in der wäßrigen Aufschlämmung verblei­ bendes calciumhaltiges Ausgangsmaterial, sofern vorhanden, durch die Säure wirksam aufgelöst.
Die Entkalkungsbehandlung der wäßrigen Aufschlämmung nach der Carbonisierungsbehandlung kann auf die gleiche Weise durchgeführt werden, wie nach dem Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung. Es ist unerläßlich, daß die Entkal­ kungsbehandlung der Aufschlämmung nach der Carbonisierungs­ behandlung in einem flüssigen Medium, bei dem es sich um ein Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren or­ ganischen Lösungsmittel handelt, durchgeführt wird. Die verschiedenen Erfordernisse für die Entkalkungsbehandlung in dem Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung sind in etwa die gleichen wie in dem Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung. Die wäßrige Aufschlämmung, welche die durch die Entkalkungsbehandlung gebildeten Teilchen aus amorpher Kieselsäure enthält, wird nach einem bekannten Verfahren einer Feststoff-Flüssigkeit-Trennung unterzogen, beispielsweise einer Trennung durch Zentrifugation und Fil­ tration, worauf der dadurch erhaltene nasse Kuchen nach dem Waschen mit Wasser, falls erforderlich, durch Erhitzen ge­ trocknet und zu einem feinem Pulver zerkleinert wird.
In dem erfinderischen Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung werden die Teilchen aus amorpher Kieselsäure, die nach einem mit der hydrothermalen Reaktion und der Entkal­ kungsbehandlung verbundenen Verfahren erhältlich sind, au­ ßerdem in Kontakt mit einem Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel gebracht, indem der nasse Kuchen daraus in dem flüssigen Gemisch dis­ pergiert wird, worauf sich die Abtrennung aus dem flüssigen Medium durch Feststoff-Flüssigkeit-Trennung anschließt, und dann mit Wasser gewaschen, falls erforderlich, und getrock­ net wird.
Die Menge an Teilchen aus amorpher Kieselsäure, die bei dieser Behandlung in dem flüssigen Medium dispergiert ist, unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, sollte jedoch in bezug auf das Volumen des flüssigen Mediums so groß wie möglich sein, vorausgesetzt, daß die Aufschlämmung eine zur wirksamen Umwälzung mit einem Rührer geeignete Konsistenz hat, nämlich unter Berücksichtigung des Volumenausnutzungs­ grades des Gefäßes, der Verringerung der Menge an dem ver­ hältnismäßig teuren organischen Lösungsmittel und der Rück­ gewinnung des organischen Lösungsmittels aus dem verbrauch­ ten flüssigen Gemisch nach der Behandlung. Die Temperatur bei dieser Behandlung unterliegt keinen besonderen Be­ schränkungen, liegt aber vorzugsweise im Bereich von 40 bis 95°C, um die die Schrumpfung verhindernde Wirkung auf den nassen Kuchen aus Teilchen aus amorpher Kieselsäure weiter zu verstärken.
Die durch die Entkalkungsbehandlung nach der oder ohne Durchführung der Carbonisierungsbehandlung in einem Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lö­ sungsmittel erhaltenen Teilchen aus amorpher Kieselsäure können direkt ohne Waschen mit Wasser zum Wegwaschen der calciumhaltigen Materie von dem flüssigen Medium befreit, getrocknet und der Teilchengrößenklassifizierung unter Er­ halt eines qualitativ hochwertigen Produktes aus pulver­ förmiger amorpher Kieselsäure unterzogen werden.
Die nach dem oben beschriebenen Verfahren erhaltenen Teil­ chen aus amorpher Kieselsäure können gegebenenfalls bei ei­ ner Temperatur im Bereich von 200 bis 1400°C calciniert werden, um die Teilchenmorphologie, die Kristallstruktur und die spezifische Oberfläche entsprechend den Erforder­ nissen zu modifizieren.
Die nach dem erfinderischen Verfahren erhaltenen Teilchen aus amorpher Kieselsäure haben gewöhnlich einen Weißgrad von 96,5% oder höher und eine spezifische Oberfläche von mindestens 200 m2/g oder, in einigen Fällen, mindestens 600 m2/g, und einen hohen Filtrationskoeffizienten bei konstan­ tem Druck von 0,5 bis 0,97 cm2/s.
Anhand der oben gegebenen Beschreibung ist klar, daß das kennzeichnendste Merkmal des erfinderischen Verfahrens die Verwendung eines Gemisches aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel als flüssiges Medium in dem Schritt ist, welcher der Feststoff-Flüssigkeit- Trennung des Kieselsäure-Teilchen vorangeht, die in dem Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kiesel­ säure aus Calciumsilicat-Teilchen durchgeführt wird, so daß die Schrumpfung des nassen Kuchens aus Teilchen aus amor­ pher Kieselsäure während des Trocknens wirksam verhindert wird. So kann nach dem erfinderischen Verfahren, das sehr viel bequemer und einfacher als herkömmliche Verfahren ist, innerhalb kurzer Zeit ein qualitativ hochwertiges Produkt aus amorpher Kieselsäure erhalten werden.
Die nach den erfinderischen Verfahren erhaltenen Produkte aus amorpher Kieselsäure sind frei von organischen und ei­ senhaltigen Verunreinigungen und haben einen hohen Weißgrad und sind hochporös, so daß sie eine große spezifische Ober­ fläche haben, die mit der von Silica-Gelen vergleichbar ist. Daher können die Produkte aus amorpher Kieselsäure in verschiedenen Anwendungen als Träger von Katalysatoren, als Adsorptionsmittel, als desodorierende Absorptionsmittel, als feuchtigkeitsregulierende Mittel, als Grundlage für Arzneimittelformulierungen und kosmetische Präparationen usw. verwendet werden. Darüber hinaus eignen sich die Pro­ dukte aus amorpher Kieselsäure besonders zur Verwendung als Filtrationshilfe, weil sie eine hohe Säurebeständigkeit und einen hohen Filtrationskoeffizienten haben.
Im folgenden wird das Verfahren der Erfindung mit Hilfe von Beispielen, die jedoch den Rahmen der Erfindung in keinster Weise beschränken sollen, detaillierter beschrieben.
In den folgenden Beispielen werden die Produkte aus amor­ pher Kieselsäure mit den entsprechenden Verfahren, die nachstehend beschrieben werden, hinsichtlich mehrere Punkte beurteilt.
(1) Durchschnittlicher Teilchendurchmesser
Die Bestimmung des durchschnittlichen Teilchendurchmessers des Probenpulvers erfolgte unter Verwendung eines automati­ schen Teilchengrößenverteilung-Zentrifugenprüfgerätes.
(2) Schüttdichte
Eine Portion zu etwa 50 ml des Probenpulvers wurde in einen Meßzylinder gegeben, worauf nach leichtem Klopfen, so daß sich das Pulver unter Einstellung des Endvolumens absetzen konnte, das Gewicht des Probenpulvers durch dieses End­ volumen des Pulverbettes unter Erhalt der Schüttdichte di­ vidiert wurde.
(3) Weißgrad
Die Bestimmungen wurden unter Verwendung eines trichromati­ schen Kolorimeters vorgenommen.
(4) Spezifische Oberfläche
Es wurde ein BET-Instrument zur Bestimmung der spezifischen Oberfläche nach dem Mehrpunktverfahren verwendet, in dem Stickstoffgas nach gründlicher Entgasung durch Erhitzen auf 200°C an das Probenpulver adsorbiert wurde.
(5) Säurebeständigkeit
Eine Portion zu 1,0 g des Probenpulvers wurde in 200 ml ei­ ner wäßrigen Chlorwasserstoffsäure-Lösung mit einem pH-Wert von 1,2 gegeben und 1 Stunde bei 50°C darin umgewälzt, wor­ auf sich durch Zentrifugation die Feststoff-Flüssigkeit- Trennung anschloß. Dann wurde die Konzentration an SiO2 in dem Überstand als Maß für die Säurebeständigkeit spektro­ photometrisch bestimmt.
(6) Ruth'scher Filtrationskoeffizient bei konstantem Druck K20
Der Wert des Ruth'schen Filtrationskoeffizienten bei kon­ stantem Druck K20 in cm2/s, d. h. der Wert bei 20°C, einer wäßrigen Aufschlämmung von Gairome-Ton mit einem auf 2 ein­ gestellten pH-Wert mit einem Masseeintrag an Probenpulver wurde bestimmt, indem ein mit Druck beaufschlagbarer Filter mit einer Filtrationsfläche von 21,9 cm2 bei einem Filtrati­ onsdruck von 0,5 kg/cm2 verwendet wurde. Die Konzentration des Gairome-Tons in der wäßrigen Aufschlämmung betrug 0,5 Gewichts-%, und das Volumenmischverhältnis F/C, d. h. das Verhältnis amorphe Kieselsäure/Ton, betrug 0,5. Je größer der Wert von K20 ist, desto höher ist die Filtrationsge­ schwindigkeit.
(7) Klarheit des Filtrats
Die Lichtdurchlässigkeit eines Teiles des 1 Minute nach dem Beginn der Filtration in dem oben beschriebenen Filtration­ stest (6) gesammelten Filtrats wurde mit einem Spektropho­ tometer bestimmt, wobei der Wert mit einer im optischen Weg befindlichen Verschlußblende 0% und der Wert von destil­ liertem Wasser 100% gesetzt wurde.
(8) Gehalt an Kieselsäure
Die Bestimmung des Gehalts an Kieselsäure erfolgte durch das Verfahren der Röntgenfluoreszenzanalyse.
Beispiel 1
Eine wäßrige Aufschlämmung wurde hergestellt, indem ein Ge­ misch aus einem Pulver aus amorpher Kieselsäure mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,03 µm und ei­ nem Calciumoxid-Pulver im Molverhältnis CaO : SiO2 von 0,6 mit dem 30fachen des Gewichts an Wasser vermischt wurde. Die wäßrige Aufschlämmung wurde in einem Autoklaven 4 Stunden unter Rühren auf 160°C erhitzt, so daß sich eine wäßrige Aufschlämmung aus Calciumsilicat ergab.
Die wäßrige Aufschlämmung wurde dann unter Erhalt eines nassen Kuchens filtriert, der als Ganzes mit einem Gemisch aus Wasser und Ethylalkohol mit einem Gewichtsverhältnis Wasser : Alkohol von 30 : 70 vermischt wurde, so daß sich unter Berücksichtigung der in dem nassen Kuchen enthaltenen Was­ sermenge eine Aufschlämmung mit einem Flüssigkeit- Feststoff-Verhältnis von 30, bezogen auf das Gewicht, er­ gab. Dann wurde Essigsäure mit einer Konzentration von 80 Gewichts-% in einer solchen Menge zu der Aufschlämmung ge­ geben, daß sämtliche in der Calciumsilicat-Aufschlämmung enthaltenen calciumhaltigen Bestandteile aufgelöst werden können, und die Aufschlämmung 5 Minuten unter Rühren zur Entkalkung auf 80°C erhitzt.
Als nächstes wurde die Aufschlämmung gründlich mit Wasser gewaschen und dann unter Erhalt eines nassen Kuchens fil­ triert, der durch Erhitzen auf 120°C unter Erhalt eines Produktes aus amorpher Kieselsäure getrocknet wurde.
Die Tests zur Beurteilung dieses Pulvers aus amorpher Kie­ selsäure lieferten folgende Ergebnisse:
Durchschnittlicher Teilchendurchmesser 4,95 µm,
Schüttdichte 0,061 g/cm3,
Weißgrad 96, 88,
spezifische Oberfläche 684 m2/g,
Säurebeständigkeit 6,54 mg/g,
Ruth'scher Filtrationskoeffizient bei konstantem Druck K20 0,1352 cm2/s
Klarheit des Filtrats 99,7% und
Kieselsäure-Gehalt 99,2 Gewichts-%.
Beispiel 2
Eine wäßrige Aufschlämmung wurde hergestellt, indem ein Ge­ misch aus einem Pulver aus kristalliner Kieselsäure mit ei­ nem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 3,53 µm und einem Calciumoxid-Pulver im Molverhältnis CaO : SiO2 von 0,6 mit dem 30fachen des Gewichts an Wasser vermischt wurde. Die wäßrige Aufschlämmung wurde in einem Autoklaven 4 Stun­ den unter Rühren auf 160°C erhitzt, so daß sich eine wäßri­ ge Aufschlämmung aus Calciumsilicat ergab.
Die wäßrige Aufschlämmung wurde dann unter Erhalt eines nassen Kuchens filtriert, der als Ganzes mit einem Gemisch aus Wasser und Ethylalkohol mit einem Gewichtsverhältnis Wasser : Alkohol von 30 : 70 vermischt wurde, so daß sich unter Berücksichtigung der in dem nassen Kuchen enthaltenen Was­ sermenge eine Aufschlämmung mit einem Flüssigkeit- Feststoff-Verhältnis von 30, bezogen auf das Gewicht, er­ gab. Während die Aufschlämmung bei 50°C gehalten wurde, wurde Kohlendioxid-Gas 5 Stunden lang in die Aufschlämmung eingeblasen, um die Carbonisierung der calciumhaltigen Be­ standteile zu bewirken, worauf Chlorwasserstoffsäure mit einer Konzentration von 18 Gewichts-% in einer zum Auflösen sämtlicher, in der Aufschlämmung enthaltener calciumhalti­ ger Bestandteile ausreichenden Menge zu der Aufschlämmung gegeben wurde, die dann 5 Minuten unter Rühren zur Entkal­ kung auf 60°C erhitzt wurde.
Als nächstes wurde die Aufschlämmung gründlich mit Wasser gewaschen und dann unter Erhalt eines nassen Kuchens fil­ triert, der durch Erhitzen auf 120°C unter Erhalt eines Produktes aus amorpher Kieselsäure getrocknet wurde.
Die Tests zur Beurteilung dieses Pulvers aus amorpher Kie­ selsäure lieferten folgende Ergebnisse:
Durchschnittlicher Teilchendurchmesser 6,08 µm,
Schüttdichte 0,080 g/cm3,
Weißgrad 96, 57,
spezifische Oberfläche 417 m2/g,
Säurebeständigkeit 3,51 mg/g,
Ruth'scher Filtrationskoeffizient bei konstantem Druck K20 0,4767 cm2/s
Klarheit des Filtrats 99,5% und
Kieselsäure-Gehalt 99,6 Gewichts %.
Beispiel 3
Eine wäßrige Aufschlämmung wurde hergestellt, indem ein Ge­ misch aus einem Pulver aus kristalliner Kieselsäure mit ei­ nem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7,77 µm und einem Calciumoxid-Pulver im Molverhältnis CaO : SiO2 von 0,6 mit dem 30fachen des Gewichts an Wasser vermischt wurde.
Die wäßrige Aufschlämmung wurde in einem Autoklaven 8 Stun­ den unter Rühren auf 160°C erhitzt, so daß sich eine wäßri­ ge Aufschlämmung aus Calciumsilicat ergab.
Die wäßrige Aufschlämmung wurde dann mit Essigsäure mit ei­ ner Konzentration von 80 Gewichts-% in einer zur Auflösung sämtlicher, in der Aufschlämmung enthaltener calciumhalti­ ger Bestandteile ausreichenden Menge vermischt und die Auf­ schlämmung unter Rühren 20 Minuten auf 60°C zur Entkalkung erhitzt.
Als nächstes wurde die wäßrige Aufschlämmung unter Erhalt eines nassen Kuchens filtriert, der mit einem Gemisch aus Wasser und Ethylalkohol mit einem Gewichtsverhältnis Was­ ser : Alkohol von 40 : 60 vermischt wurde, so daß sich unter Berücksichtigung der in dem nassen Kuchen enthaltenen Was­ sermenge eine Aufschlämmung mit einem Flüssigkeit- Feststoff-Verhältnis von 30, bezogen auf das Gewicht, er­ gab. Die Aufschlämmung wurde unter Rühren 20 Minuten auf 70°C erhitzt und dann unter Erhalt eines nassen Kuchens filtriert, der unter Erhalt eines Produktes aus amorpher Kieselsäure durch Erhitzen auf 120°C getrocknet wurde.
Die Tests zur Beurteilung dieses Pulvers aus amorpher Kie­ selsäure lieferten folgende Ergebnisse:
Durchschnittlicher Teilchendurchmesser 8,03 µm,
Schüttdichte 0,043 g/cm3,
Weißgrad 96, 64,
spezifische Oberfläche 287 m2/g,
Säurebeständigkeit 3,65 mg/g,
Ruth'scher Filtrationskoeffizient bei konstantem Druck K20 0,8961 cm2/s
Klarheit des Filtrats 99,2% und
Kieselsäure-Gehalt 99,4 Gewichts-%.
Beispiel 4
Eine wäßrige Aufschlämmung wurde hergestellt, indem ein Ge­ misch aus einem Pulver aus kristalliner Kieselsäure mit ei­ nem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 7,77 µm und einem Calciumoxid-Pulver im Molverhältnis CaO : SiO2 von 0,8 mit dem 30fachen des Gewichts an Wasser vermischt wurde.
Die wäßrige Aufschlämmung wurde in einem Autoklaven 8 Stun­ den unter Rühren auf 180°C erhitzt, so daß sich eine wäßri­ ge Aufschlämmung aus Calciumsilicat ergab.
Die wäßrige Aufschlämmung von Calciumsilicat wurde dann ei­ ner Carbonisierungsbehandlung unterzogen, indem Kohlendi­ oxid-Gas unter einem Druck von 2 kg/cm2G 5 Stunden lang dar­ in eingeblasen wurde, worauf unter Erhalt eines nassen Ku­ chens filtriert wurde, der als Ganzes mit einem Gemisch aus Wasser und Ethylalkohol mit einem Gewichtsverhältnis Was­ ser : Alkohol von 30 : 70 vermischt wurde, so daß sich unter Berücksichtigung der in dem nassen Kuchen enthaltenen Was­ sermenge eine Aufschlämmung mit einem Flüssigkeit- Feststoff-Verhältnis von 30, bezogen auf das Gewicht, er­ gab. Dann wurde die Aufschlämmung mit Essigsäure mit einer Konzentration von 80 Gewichts-% in einer zum Auflösen sämt­ licher, in der Aufschlämmung enthaltener calciumhaltiger Bestandteile ausreichenden Menge vermischt und die Auf­ schlämmung unter Rühren 20 Minuten auf 80°C zur Entkalkung erhitzt.
Als nächstes wurde die Aufschlämmung gründlich mit Wasser gewaschen und unter Erhalt eines nassen Kuchens filtriert, der dann unter Erhalt eines Produktes aus amorpher Kiesel­ säure durch Erhitzen auf 120°C getrocknet wurde.
Die Tests zur Beurteilung dieses Pulvers aus amorpher Kie­ selsäure lieferten folgende Ergebnisse:
Durchschnittlicher Teilchendurchmesser 8,07 µm,
Schüttdichte 0,033 g/cm3,
Weißgrad 96, 97,
spezifische Oberfläche 311 m2/g,
Säurebeständigkeit 3,15 mg/g,
Ruth'scher Filtrationskoeffizient bei konstantem Druck K20 0,9578 cm2/s
Klarheit des Filtrats 99,2% und
Kieselsäure-Gehalt 99,6 Gewichts-%.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure, bei dem:
  • (a) ein Gemisch aus einem kieselsäurehaltigen Material und einem calciumhaltigen Material einer hydrotherma­ len Reaktion in einem wäßrigen Medium unter Erhalt einer wäßrigen Aufschlämmung aus Calciumsilicat- Teilchen unterzogen wird,
  • (b) die Calciumsilicat-Teilchen mit einem eine Säure enthaltenden flüssigen Medium, bei dem es sich um ein Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel handelt, zur Entkalkung der Calciumsilicat-Teilchen unter Zurücklassung von Teil­ chen aus amorpher Kieselsäure in Kontakt gebracht werden und
  • (c) die Teilchen aus amorpher Kieselsäure von dem sauren flüssigen Medium abgetrennt werden.
2. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure nach Anspruch 1, wobei das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel unter Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, Butylalkohol und Aceton ausgewählt ist.
3. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure nach Anspruch 1, wobei das Mischverhältnis mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel zu Was­ ser in dem flüssigen Medium in Schritt (b) im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 4, bezogen auf das Gewicht, liegt.
4. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure, bei dem:
  • (a) ein Gemisch aus einem kieselsäurehaltigen Material und einem calciumhaltigen Material einer hydrotherma­ len Reaktion in einem wäßrigen Medium unter Erhalt von Calciumsilicat-Teilchen unterzogen wird,
  • (b) die Calciumsilicat-Teilchen in einem wäßrigen Medium mit Kohlendioxid zur Carbonisierung des calciumhalti­ gen Bestandteiles in der Calciumsilicat-Aufschlämmung in Kontakt gebracht werden,
  • (c) die Calciumsilicat-Teilchen nach der Carbonisierung in Schritt (b) mit einem eine Säure enthaltenden flüssigen Medium, bei dem es sich um ein Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel handelt, zur Entkalkung der Calciumsi­ licat-Teilchen nach der Carbonisierung unter Zurück­ lassung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure in Kon­ takt gebracht werden und
  • (d) die Teilchen aus amorpher Kieselsäure von dem flüs­ sigen Medium abgetrennt werden.
5. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure nach Anspruch 4, wobei das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel unter Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, Butylalkohol und Aceton ausgewählt ist.
6. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure nach Anspruch 4, wobei das Mischverhältnis mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel zu Was­ ser in dem flüssigen Medium im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 4, bezogen auf das Gewicht, liegt.
7. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure, bei dem:
  • (a) ein Gemisch aus einem kieselsäurehaltigen Material und einem calciumhaltigen Material einer hydrotherma­ len Reaktion in einem wäßrigen Medium unter Erhalt von Calciumsilicat-Teilchen unterzogen wird,
  • (b) die Calciumsilicat-Teilchen in Kontakt mit einem ei­ ne Säure enthaltenden wäßrigen Medium zur Entkalkung der Calciumsilicat-Teilchen unter Zurücklassung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure gebracht werden,
  • (c) die Teilchen aus amorpher Kieselsäure mit einem flüssigen Medium, bei dem es sich um ein Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel handelt, in Kontakt gebracht werden und
  • (d) die Teilchen aus amorpher Kieselsäure von dem flüs­ sigen Medium abgetrennt werden.
8. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure nach Anspruch 7, wobei das mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel unter Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, Butylalkohol und Aceton ausgewählt ist.
9. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus amorpher Kieselsäure nach Anspruch 7, wobei das Mischverhältnis mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel zu Was­ ser in dem flüssigen Medium im Bereich von 50 : 1 bis 1 : 4, bezogen auf das Gewicht, liegt.
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